人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷

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名称 人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2016-01-27 15:43:44

文档简介

人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷
一、选择题
1.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)在国际单位制中,下列是自感系数的单位是(  )
A.库仑(C) B.安培(A) C.亨利 (H) D.特斯拉(T)
【答案】C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】库仑是电量的单位,故A错误;
安培是电流的单位,故B错误;
亨利是自感系数的单位,故C正确;
特斯拉是磁感应强度的单位,故D错误。
故选C
【分析】本题考查物理量单位,属于识记类题目。
2.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)一个线圈的电流均匀增大,则这个线圈的(  )
A.自感系数也将均匀增大 B.自感电动势也将均匀增大
C.磁通量的变化率也将均匀增大 D.自感系数、自感电动势都不变
【答案】D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】自感系数是描述线圈本身特征的物理量,不随电流的变化而变化;电流均匀变化,则磁通量的变化率和自感电动势均不变。
故选D
【分析】自感系数是描述线圈本身特征的物理量,不随电流的变化而变化。
3.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)下列说法正确的是(  )
A.当线圈中电流不变时,线圈中没有自感电动势
B.当线圈中电流反向时,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反
C.当线圈中电流增大时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反
D.当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反
【答案】A,C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】由法拉第电磁感应定律可知,当线圈中的电流不变时,不产生自感电动势,A符合题意;
当线圈中的电流反向时,相当于电流减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同,B不符合题意;
当线圈中的电流增大时,自感电动势阻碍电流的增大,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反,所以选项C符合题意,同理可知选项D不符合题意.
故答案为:A、C。
【分析】本题考查法拉第电磁感应定律的理解和应用;自感电动势利用公式 分析计算。
4.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的是(  )
A.电感一定时,电流变化越大,自感电动势越大
B.电感一定时,电流变化越快,自感电动势越大
C.通过线圈的电流为零的瞬间,自感电动势为零
D.通过线圈的电流为最大值的瞬间,自感电动势最大
【答案】B
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】 自感电动势 得L一定时,E与 成正比,即电感一定时,电流变化越快,自感电动势越大.故A错误,B正确;
通过线圈的电流为零的瞬间,电流变化率不一定为零,自感电动势不一定为零,通过线圈的电流为最大值的瞬间,电流变化率可能为零,自感电动势也可能为零,故C、D均错误.
故选B
【分析】自感电动势 得L一定时,E与 成正比,即电感一定时,电流变化越快,自感电动势越大
5.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,L为自感系数较大的线圈,电路稳定后小灯泡正常发光,当断开开关S的瞬间会有(  )
A.灯A立即熄灭 B.灯A慢慢熄灭
C.灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D.灯A突然闪亮一下再突然熄灭
【答案】A
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】当开关S断开时,由于通过自感线圈的电流从有变到零,线圈将产生自感电动势,但由于线圈L与灯A串联,在S断开后,不能形成闭合回路,因此灯A在开关断开后,电源供给的电流为零,灯立即熄灭.
故答案为:A
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。
6.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图(a)、(b)所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯A的电阻,接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则(  )
A.在电路(a)中,断开S,A将渐渐变暗
B.在电路(a)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路(b)中,断开S,A将渐渐变暗
D.在电路(b)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
【答案】A,D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】在电路a中,断开S,流过R的电流立即消失,由于线圈阻碍电流变小,导致A将逐渐变暗.故A正确,B错误;
在电路b中,由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,所以通过灯泡的电流比线圈的电流小,断开S时,由于线圈阻碍电流变小,导致A将变得更亮,然后逐渐变暗,故C错误,D正确。
故选AD
【分析】电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
7.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R,L是带铁芯的理想线圈,电源的内阻不计。开关S1、S2均闭合且电路达到稳定。已知电路中的各种元件均在安全范围之内。下列判断中正确的是(  )
A.灯泡A中有电流通过,方向为a→b
B.将S1断开的瞬间,灯泡A、B同时熄灭
C.将S1断开的瞬间,通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大
D.将S2断开,电路达到稳定,灯泡A、B的亮度相同
【答案】C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】当开关S1、S2均闭合且电路达到稳定,则电感线圈L的自感现象消失,把小灯泡A短路,此时无电流通过小灯泡A,故选项A错误;
将S1断开的瞬间,电感线圈L与小灯泡A组成回路,使小灯泡A亮一下之后在熄灭,而小灯泡B立即熄灭,故选项B错误;
将S1断开的瞬间电感线圈L与小灯泡A组成回路,使原先通过小灯泡B和电阻R的电流全部通过小灯泡A,所以通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大,故选项C正确;
将S2断开,电感线圈L与小灯泡B串联的总电阻比小灯泡A与电阻R串联小,所以,将S2断开,电路达到稳定,灯泡A的亮度比B的亮度暗些,故选项D错误。
故选C
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
8.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示电路中,L为一自感系数较大的线圈,电键S闭合电路稳定后,在电阻R2和线圈L均有电流。现将电键S断开瞬间(  )
A.流经R2和L的电流方向都向左
B.流经R2和L的电流方向都向右
C.流经R2的电流方向向右,流经L的电流方向向左
D.流经R2的电流方向向左,流经L的电流方向向右
【答案】C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】 电路稳定时L的电流方向都向左,电键断开瞬间,L相当于电源与R2组成闭合回路,流经R2的电流方向向右,流经L的电流方向向左,故选项C正确。
故选C
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
9.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡,S是控制电路的开关.对于这个电路,下列说法中正确的是(  )
A.刚闭合开关S的瞬间,通过D1灯不亮
B.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小不相等
C.闭合开关S待电路达到稳定,D1熄灭,D2亮度始终不变
D.闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开瞬间,D2立即熄灭,D1闪亮一下再熄灭
【答案】D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】刚闭合开关S的瞬间,线圈L中产生很大的自感电动势阻碍电流的增加,相当于断路,故此时通过D1、D2的电流大小相等,两灯都亮,选项AB错误;
闭合开关S待电路达到稳定时,因L电阻可忽略不计,故D1灯被短路,不亮;再将S断开瞬间,D2立即熄灭,由于L中自感电动势阻碍电流减小故可在L、D1中形成回路,使D1闪亮一下再熄灭,选项C错误,D正确 。
故选D
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
10.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,a、b是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数很大的线圈,其直流电阻值与R相同,且R小于小灯泡的电阻。闭合开关S待电路达到稳定后,a、b两灯泡均可发光。由于自感作用,在开关S接通和断开后,灯泡a和b的发光情况是(  )
A.S接通时灯a先达到最亮,S断开时灯a后暗
B.S接通时灯a先达到最亮,S断开时灯b后暗
C.S接通时灯b先达到最亮,S断开时灯a后暗
D.S接通时灯b先达到最亮,S断开时灯b后暗
【答案】D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】接通时,由于线圈的自感作用,L中的电流由零逐渐增大的,因此b灯先达最亮,而断开时,a灯立刻熄灭,而由于线圈的自感作用,线圈电流不能突变,因此而b灯过一会才会熄,D正确,ABC错误。
故选D
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
11.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,多匝电感线圈L的电阻和电池内阻都忽略不计,两个电阻的阻值都是R,电键S原来打开,电流,今合上电键将一电阻短路,于是线圈有自感电动势产生,这电动势 (  )
A.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是增大到2I0
B.有阻碍电流的作用,最后电流总小于I0
C.有阻碍电流增大的作用,因而电流I0保持不变
D.有阻碍电流的作用,最后电流由I0减少到零
【答案】A
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】由于开关的闭合,使得电流增加,则线圈产生反感电动势,有阻碍电流的作用,因为多匝电感线圈L的电阻和电池内阻都忽略不计,所以最后电流慢慢增加到2倍,故A正确;
故选A
【分析】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用。
12.(2017高二上·长春期末)如图所示,电源的电动势为E,内阻r不能忽略.A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈.关于这个电路的以下说法正确的是(  )
A.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定
B.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,B灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定
C.开关由闭合到断开瞬间,A灯闪亮一下再熄灭
D.开关由闭合到断开瞬间,电流自左向右通过A灯
【答案】A
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】解:A、开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,当线圈电流阻碍较小后A灯逐渐变暗,当线圈对电流没有阻碍时,灯泡亮度稳定.故A正确;
B、开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,当线圈电流阻碍较小后A灯逐渐变暗,当线圈对电流没有阻碍时,灯泡亮度稳定.故B错误;
C、开关处于闭合状态,在断开瞬间,线圈提供瞬间电压给两灯泡供电,由于两灯泡完全一样,所以不会出现电流比之前还大的现象,因此A灯不会闪亮一下,只会一同慢慢熄灭.故C错误;
D、开关处于闭合状态,在断开瞬间,线圈相当于电源,电流方向仍不变,所以电流自右向左通过A灯,故D错误;
故选:A
【分析】电路中有线圈,当通过线圈的电流发生变化时,会产生感应电动势去阻碍线圈中电流变化.但阻碍不等于阻止,就使其慢慢的变化.
13.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采用双线并绕的方法,如图所示.其道理是(  )
A.当电路中的电流变化时,两股导线产生的自感电动势相互抵消
B.当电路中的电流变化时,两股导线产生的感应电流相互抵消
C.当电路中的电流变化时,两股导线中原电流的磁通量相互抵消
D.以上说法都不对
【答案】C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】由于采用双线并绕的方法,当电流通过时,两股导线中的电流方向是相反的,不管电流怎样变化,任何时刻两股导线中的电流总是等大反向的,所产生的磁通量也是等大反向的,故总磁通量等于零,在该线圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感,选项A、B错误,只有C正确.
故选C
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
14.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,闭合电路中的螺线管可自由伸缩,螺线管有一定的长度,灯泡具有一定的亮度.若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内,则将看到(  )
A.灯泡变暗,螺线管变长 B.灯泡变亮,螺线管缩短
C.灯泡变暗,螺线管缩短 D.灯泡变亮,螺线管变长
【答案】A
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】当软铁棒插入螺线管中时,穿过螺线管的磁通量增加,故产生反向的自感电动势,使总电流减小,灯泡变暗,每匝线圈间同向电流吸引力减小,螺线管变长.
故选A
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
15.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示的电路可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻,线圈两端并联一个电压表,用来测量自感线圈两端的直流电压,在实验完毕后,将电路拆去时应(  )
A.先断开开关S1 B.先断开开关S2
C.先拆去电流表 D.先拆去电阻R
【答案】B
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】当S1、S2闭合稳定时,线圈中的电流由a→b,电压表V右端为“+”极,左端为“-”极,指针正向偏转,先断开S1或先拆去电流表A或先拆去电阻R的瞬间,线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源,其a端相当于电源的负极,b端相当于电源的正极,此时电压表V上加了一个反向电压,使指针反偏,若反偏电压过大,会烧坏电压表V,故应先断开S2.
故选B
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
16.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示电路中,L为电阻很小的线圈,G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表.当开关S闭合时,电流表G1指针偏向右方,那么当开关S断开时,将出现的现象是(  )
A.G1和G2指针都立即回到零点
B.G1指针立即回到零点,而G2指针缓慢地回到零点
C.G1指针缓慢回到零点,而G2指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点
D.G1指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而G2指针缓慢地回到零点
【答案】D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】电流表指针的偏转方向与电流的流向有关.根据题意,电流自右向左时,指针向右偏.那么,电流自左向右时,指针应向左偏.当开关S断开瞬间,G1中电流立即消失,而L由于自感作用,电流不能立即消失,电流沿L、G2、G1的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一个短暂时间,即G2中的电流按原方向自右向左逐渐减为零,而G1中的电流和原方向相反,变为自左向右,和G2中的电流同时减为零;也就是G1指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而G2指针缓慢地回到零点。
故选D
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。
17.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示电路中,A、B是相同的两小灯泡.L是一个带铁芯的线圈,电阻可不计,调节R,电路稳定时两灯泡都正常发光,则在开关合上和断开时(  )
A.两灯同时点亮、同时熄灭
B.合上S时,A比B先到达正常发光状态
C.断开S时,A、B两灯都不会立即熄灭,通过A灯的电流方向与原电流方向相同,而B灯的电流反向
D.断开S时,A灯会突然闪亮一下后再熄灭
【答案】C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】闭合S时,由于L的自感作用,A灯逐渐变亮,B灯立即变亮,稳定时两灯一样亮,故A、B错;
断开S时,由于L的自感作用,A、B两灯都不会立即熄灭,通过A灯的电流方向不变,但通过B灯的电流反向,故C对;
又通过A灯的电流不会比原来的大,故A灯不会闪亮一下再熄灭,故D错.
故选C
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
18.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示电路中,自感系数较大的线圈L的直流电阻不计,下列操作中能使电容器C的A板带正电的是(  )
A.S闭合的瞬间
B.S断开的瞬间
C.S闭合电路稳定后
D.S闭合、向左移动滑动变阻器触头
【答案】B
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】S闭合瞬间,或稳定后向左移动滑动变阻器触头时,电流增大,线圈产生自感电动势方向与电流方向相反,使B板带正电,A、D项错误;
S断开的瞬间,电流减小,线圈产生自感电动势的方向与电流方向相同,使A板带正电,B项正确;
S闭合,电路稳定时,线圈两端没有电势差,电容器两板不带电,C错误;
故选B
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。
19.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽然多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因.你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是(  )
A.电源的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大
C.线圈电阻偏大 D.线圈的自感系数较大
【答案】C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】闭合开关S,电路稳定小灯泡正常发光时,如果电感线圈L的电阻比小灯泡A的电阻大,则电感线圈L中的电流IL比小灯泡A中的电流IA小,当开关S断开时,则由于自感现象,电感线圈L和小灯泡A构成回路使电感线圈L和小灯泡A中的电流从IL开始减小,因此不可能看到小灯泡闪亮的现象,C正确.
故选C
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
20.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,灯LA、LB完全相同,带铁芯的线圈L的电阻可忽略.则(  )
A.S闭合的瞬间,LA、LB同时发光,接着LA变暗,LB变亮,最后LA熄灭
B.S闭合的瞬间,LA不亮,LB立即亮
C.S闭合的瞬间,LA、LB都不立即亮
D.稳定后再断开S的瞬间,LA、LB都闪亮一下再熄灭
【答案】A
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】S接通的瞬间,L所在支路中电流从无到有发生变化,因此,L中产生的自感电动势阻碍电流增加.由于有铁芯,自感系数较大,对电流的阻碍作用也就很强,所以S接通的瞬间L中的电流非常小,即干路中的电流几乎全部流过LA,所以LA、LB会同时亮.又由于L中电流逐渐稳定,感应电动势逐渐消失,LA逐渐变暗,线圈的电阻可忽略,对LA起到“短路”作用,因此LA最后熄灭.这个过程电路的总电阻比刚接通时小,由恒定电流知识可知,LB会比以前更亮.稳定后S断开瞬间,由于线圈有电流通过,L与LA组成回路,LA要闪亮一下再熄灭,LB立即熄灭.
故选A
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
21.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后,调整R,使L1和L2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电流均为I.然后,断开S.若t′时刻再闭合S,则在t′前后的一小段时间内,正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】闭合开关S后,调整R,使两个灯泡L1、L2发光的亮度一样,电流为I,说明RL=R.若t′时刻再闭合S,流过电感线圈L和灯泡L1的电流迅速增大,使电感线圈L产生自感电动势,阻碍了流过L1的电流i1增大,直至达到电流为I,故A错误,B正确;
而对于t′时刻再闭合S,流过灯泡L2的电流i2立即达到电流I,故C、D错误.
故选B
【分析】电磁感应中的图像问题是常考题,要引起重视。
22.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值.在 t=0 时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中,正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】闭合开关S后,灯泡D直接发光,电感L的电流逐渐增大,电路中的总电流也将逐渐增大,电源内电压增大,则路端电压UAB逐渐减小;断开开关S后,灯泡D中原来的电流突然消失,电感L中的电流通过灯泡形成的闭合回路逐渐减小,所以灯泡D中电流将反向,并逐渐减小为零,即UAB反向逐渐减小为零,所以B选项符合题意。
故选B
【分析】电磁感应中的图像问题是常考题,要引起重视。
23.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,LA和LB是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R相同.由于存在自感现象,在开关S闭合和断开时,灯LA和LB先后亮暗的顺序是(  )
A.闭合时,LA先达最亮,断开时,LA后灭
B.闭合时,LB先达最亮,断开时,LB后灭
C.闭合时,LA先达最亮,断开时,LA先灭
D.闭合时,LB先达最亮,断开时,LB先灭
【答案】A
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】当开关S接通时,LA和LB同时亮,但由于自感现象的存在,流过线圈的电流由零变大时,线圈上产生自感电动势阻碍电流的增大,使通过线圈的电流从零开始慢慢增加,所以开始时电流几乎全部从LA通过,而该电流又将同时分路通过LB和R,所以LA先达最亮,经过一段时间电路稳定后,LA和LB达到一样亮;当开关S断开时,电源电流立即为零,因此LB立即熄灭,而对LA,由于通过线圈的电流突然减小,线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小,使线圈L和LA组成的闭合电路中有感应电流,所以LA后灭.
故选A
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
二、实验题
24.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图甲所示为研究自感实验的电路图,并用电流传感器显示出在t=1×10-3 s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图乙).已知电源电动势E=6 V,内阻不计,灯泡A的阻值为6 Ω,电阻R的阻值为2 Ω.
(1)线圈的直流电阻RL=   Ω.
(2)开关断开时,该同学观察到的现象是   ,并计算开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是   V.
【答案】(1)2
(2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗,最后熄灭;15V
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】①由图象可知S闭合稳定时IL=1.5 A.
此时小灯泡电流 .
②S断开后,L、R、A组成临时回路,电流由1.5 A逐渐减小,所以灯会闪亮一下再熄灭,自感电动势E=IL(R+RL+R灯)=15 V.
【分析】电路稳定后线圈相当于电阻,利用闭合电路欧姆定律可计算线圈直流电阻。
三、计算题
25.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)一个线圈的电流在0.001 s内有0.02 A的变化,产生50 V的自感电动势,求线圈的自感系数?如果这个电路中的电流的变化率变为40 A/s,自感电动势为多大?
【答案】由 ,得自感系数
当 时自感电动势
【知识点】自感与互感
【解析】 【分析】本题考查自感电动势计算公式 的应用。
1 / 1人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷
一、选择题
1.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)在国际单位制中,下列是自感系数的单位是(  )
A.库仑(C) B.安培(A) C.亨利 (H) D.特斯拉(T)
2.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)一个线圈的电流均匀增大,则这个线圈的(  )
A.自感系数也将均匀增大 B.自感电动势也将均匀增大
C.磁通量的变化率也将均匀增大 D.自感系数、自感电动势都不变
3.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)下列说法正确的是(  )
A.当线圈中电流不变时,线圈中没有自感电动势
B.当线圈中电流反向时,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反
C.当线圈中电流增大时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反
D.当线圈中电流减小时,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反
4.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)关于线圈中自感电动势大小的说法中正确的是(  )
A.电感一定时,电流变化越大,自感电动势越大
B.电感一定时,电流变化越快,自感电动势越大
C.通过线圈的电流为零的瞬间,自感电动势为零
D.通过线圈的电流为最大值的瞬间,自感电动势最大
5.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,L为自感系数较大的线圈,电路稳定后小灯泡正常发光,当断开开关S的瞬间会有(  )
A.灯A立即熄灭 B.灯A慢慢熄灭
C.灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D.灯A突然闪亮一下再突然熄灭
6.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图(a)、(b)所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯A的电阻,接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则(  )
A.在电路(a)中,断开S,A将渐渐变暗
B.在电路(a)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
C.在电路(b)中,断开S,A将渐渐变暗
D.在电路(b)中,断开S,A将先变得更亮,然后渐渐变暗
7.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R,L是带铁芯的理想线圈,电源的内阻不计。开关S1、S2均闭合且电路达到稳定。已知电路中的各种元件均在安全范围之内。下列判断中正确的是(  )
A.灯泡A中有电流通过,方向为a→b
B.将S1断开的瞬间,灯泡A、B同时熄灭
C.将S1断开的瞬间,通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大
D.将S2断开,电路达到稳定,灯泡A、B的亮度相同
8.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示电路中,L为一自感系数较大的线圈,电键S闭合电路稳定后,在电阻R2和线圈L均有电流。现将电键S断开瞬间(  )
A.流经R2和L的电流方向都向左
B.流经R2和L的电流方向都向右
C.流经R2的电流方向向右,流经L的电流方向向左
D.流经R2的电流方向向左,流经L的电流方向向右
9.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡,S是控制电路的开关.对于这个电路,下列说法中正确的是(  )
A.刚闭合开关S的瞬间,通过D1灯不亮
B.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小不相等
C.闭合开关S待电路达到稳定,D1熄灭,D2亮度始终不变
D.闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开瞬间,D2立即熄灭,D1闪亮一下再熄灭
10.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,a、b是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数很大的线圈,其直流电阻值与R相同,且R小于小灯泡的电阻。闭合开关S待电路达到稳定后,a、b两灯泡均可发光。由于自感作用,在开关S接通和断开后,灯泡a和b的发光情况是(  )
A.S接通时灯a先达到最亮,S断开时灯a后暗
B.S接通时灯a先达到最亮,S断开时灯b后暗
C.S接通时灯b先达到最亮,S断开时灯a后暗
D.S接通时灯b先达到最亮,S断开时灯b后暗
11.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,多匝电感线圈L的电阻和电池内阻都忽略不计,两个电阻的阻值都是R,电键S原来打开,电流,今合上电键将一电阻短路,于是线圈有自感电动势产生,这电动势 (  )
A.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是增大到2I0
B.有阻碍电流的作用,最后电流总小于I0
C.有阻碍电流增大的作用,因而电流I0保持不变
D.有阻碍电流的作用,最后电流由I0减少到零
12.(2017高二上·长春期末)如图所示,电源的电动势为E,内阻r不能忽略.A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈.关于这个电路的以下说法正确的是(  )
A.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定
B.开关闭合到电路中电流稳定的时间内,B灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定
C.开关由闭合到断开瞬间,A灯闪亮一下再熄灭
D.开关由闭合到断开瞬间,电流自左向右通过A灯
13.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采用双线并绕的方法,如图所示.其道理是(  )
A.当电路中的电流变化时,两股导线产生的自感电动势相互抵消
B.当电路中的电流变化时,两股导线产生的感应电流相互抵消
C.当电路中的电流变化时,两股导线中原电流的磁通量相互抵消
D.以上说法都不对
14.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,闭合电路中的螺线管可自由伸缩,螺线管有一定的长度,灯泡具有一定的亮度.若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管内,则将看到(  )
A.灯泡变暗,螺线管变长 B.灯泡变亮,螺线管缩短
C.灯泡变暗,螺线管缩短 D.灯泡变亮,螺线管变长
15.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示的电路可用来测定自感系数较大的线圈的直流电阻,线圈两端并联一个电压表,用来测量自感线圈两端的直流电压,在实验完毕后,将电路拆去时应(  )
A.先断开开关S1 B.先断开开关S2
C.先拆去电流表 D.先拆去电阻R
16.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示电路中,L为电阻很小的线圈,G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表.当开关S闭合时,电流表G1指针偏向右方,那么当开关S断开时,将出现的现象是(  )
A.G1和G2指针都立即回到零点
B.G1指针立即回到零点,而G2指针缓慢地回到零点
C.G1指针缓慢回到零点,而G2指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点
D.G1指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而G2指针缓慢地回到零点
17.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示电路中,A、B是相同的两小灯泡.L是一个带铁芯的线圈,电阻可不计,调节R,电路稳定时两灯泡都正常发光,则在开关合上和断开时(  )
A.两灯同时点亮、同时熄灭
B.合上S时,A比B先到达正常发光状态
C.断开S时,A、B两灯都不会立即熄灭,通过A灯的电流方向与原电流方向相同,而B灯的电流反向
D.断开S时,A灯会突然闪亮一下后再熄灭
18.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示电路中,自感系数较大的线圈L的直流电阻不计,下列操作中能使电容器C的A板带正电的是(  )
A.S闭合的瞬间
B.S断开的瞬间
C.S闭合电路稳定后
D.S闭合、向左移动滑动变阻器触头
19.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽然多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因.你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是(  )
A.电源的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大
C.线圈电阻偏大 D.线圈的自感系数较大
20.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,灯LA、LB完全相同,带铁芯的线圈L的电阻可忽略.则(  )
A.S闭合的瞬间,LA、LB同时发光,接着LA变暗,LB变亮,最后LA熄灭
B.S闭合的瞬间,LA不亮,LB立即亮
C.S闭合的瞬间,LA、LB都不立即亮
D.稳定后再断开S的瞬间,LA、LB都闪亮一下再熄灭
21.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后,调整R,使L1和L2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电流均为I.然后,断开S.若t′时刻再闭合S,则在t′前后的一小段时间内,正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是(  )
A. B.
C. D.
22.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值.在 t=0 时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中,正确的是(  )
A. B.
C. D.
23.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图所示,LA和LB是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R相同.由于存在自感现象,在开关S闭合和断开时,灯LA和LB先后亮暗的顺序是(  )
A.闭合时,LA先达最亮,断开时,LA后灭
B.闭合时,LB先达最亮,断开时,LB后灭
C.闭合时,LA先达最亮,断开时,LA先灭
D.闭合时,LB先达最亮,断开时,LB先灭
二、实验题
24.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)如图甲所示为研究自感实验的电路图,并用电流传感器显示出在t=1×10-3 s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图乙).已知电源电动势E=6 V,内阻不计,灯泡A的阻值为6 Ω,电阻R的阻值为2 Ω.
(1)线圈的直流电阻RL=   Ω.
(2)开关断开时,该同学观察到的现象是   ,并计算开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是   V.
三、计算题
25.(人教版物理高二选修3-2 4.6互感和自感同步检测卷)一个线圈的电流在0.001 s内有0.02 A的变化,产生50 V的自感电动势,求线圈的自感系数?如果这个电路中的电流的变化率变为40 A/s,自感电动势为多大?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】库仑是电量的单位,故A错误;
安培是电流的单位,故B错误;
亨利是自感系数的单位,故C正确;
特斯拉是磁感应强度的单位,故D错误。
故选C
【分析】本题考查物理量单位,属于识记类题目。
2.【答案】D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】自感系数是描述线圈本身特征的物理量,不随电流的变化而变化;电流均匀变化,则磁通量的变化率和自感电动势均不变。
故选D
【分析】自感系数是描述线圈本身特征的物理量,不随电流的变化而变化。
3.【答案】A,C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】由法拉第电磁感应定律可知,当线圈中的电流不变时,不产生自感电动势,A符合题意;
当线圈中的电流反向时,相当于电流减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同,B不符合题意;
当线圈中的电流增大时,自感电动势阻碍电流的增大,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反,所以选项C符合题意,同理可知选项D不符合题意.
故答案为:A、C。
【分析】本题考查法拉第电磁感应定律的理解和应用;自感电动势利用公式 分析计算。
4.【答案】B
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】 自感电动势 得L一定时,E与 成正比,即电感一定时,电流变化越快,自感电动势越大.故A错误,B正确;
通过线圈的电流为零的瞬间,电流变化率不一定为零,自感电动势不一定为零,通过线圈的电流为最大值的瞬间,电流变化率可能为零,自感电动势也可能为零,故C、D均错误.
故选B
【分析】自感电动势 得L一定时,E与 成正比,即电感一定时,电流变化越快,自感电动势越大
5.【答案】A
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】当开关S断开时,由于通过自感线圈的电流从有变到零,线圈将产生自感电动势,但由于线圈L与灯A串联,在S断开后,不能形成闭合回路,因此灯A在开关断开后,电源供给的电流为零,灯立即熄灭.
故答案为:A
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。
6.【答案】A,D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】在电路a中,断开S,流过R的电流立即消失,由于线圈阻碍电流变小,导致A将逐渐变暗.故A正确,B错误;
在电路b中,由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,所以通过灯泡的电流比线圈的电流小,断开S时,由于线圈阻碍电流变小,导致A将变得更亮,然后逐渐变暗,故C错误,D正确。
故选AD
【分析】电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
7.【答案】C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】当开关S1、S2均闭合且电路达到稳定,则电感线圈L的自感现象消失,把小灯泡A短路,此时无电流通过小灯泡A,故选项A错误;
将S1断开的瞬间,电感线圈L与小灯泡A组成回路,使小灯泡A亮一下之后在熄灭,而小灯泡B立即熄灭,故选项B错误;
将S1断开的瞬间电感线圈L与小灯泡A组成回路,使原先通过小灯泡B和电阻R的电流全部通过小灯泡A,所以通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大,故选项C正确;
将S2断开,电感线圈L与小灯泡B串联的总电阻比小灯泡A与电阻R串联小,所以,将S2断开,电路达到稳定,灯泡A的亮度比B的亮度暗些,故选项D错误。
故选C
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
8.【答案】C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】 电路稳定时L的电流方向都向左,电键断开瞬间,L相当于电源与R2组成闭合回路,流经R2的电流方向向右,流经L的电流方向向左,故选项C正确。
故选C
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
9.【答案】D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】刚闭合开关S的瞬间,线圈L中产生很大的自感电动势阻碍电流的增加,相当于断路,故此时通过D1、D2的电流大小相等,两灯都亮,选项AB错误;
闭合开关S待电路达到稳定时,因L电阻可忽略不计,故D1灯被短路,不亮;再将S断开瞬间,D2立即熄灭,由于L中自感电动势阻碍电流减小故可在L、D1中形成回路,使D1闪亮一下再熄灭,选项C错误,D正确 。
故选D
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
10.【答案】D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】接通时,由于线圈的自感作用,L中的电流由零逐渐增大的,因此b灯先达最亮,而断开时,a灯立刻熄灭,而由于线圈的自感作用,线圈电流不能突变,因此而b灯过一会才会熄,D正确,ABC错误。
故选D
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
11.【答案】A
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】由于开关的闭合,使得电流增加,则线圈产生反感电动势,有阻碍电流的作用,因为多匝电感线圈L的电阻和电池内阻都忽略不计,所以最后电流慢慢增加到2倍,故A正确;
故选A
【分析】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用。
12.【答案】A
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】解:A、开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,当线圈电流阻碍较小后A灯逐渐变暗,当线圈对电流没有阻碍时,灯泡亮度稳定.故A正确;
B、开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,当线圈电流阻碍较小后A灯逐渐变暗,当线圈对电流没有阻碍时,灯泡亮度稳定.故B错误;
C、开关处于闭合状态,在断开瞬间,线圈提供瞬间电压给两灯泡供电,由于两灯泡完全一样,所以不会出现电流比之前还大的现象,因此A灯不会闪亮一下,只会一同慢慢熄灭.故C错误;
D、开关处于闭合状态,在断开瞬间,线圈相当于电源,电流方向仍不变,所以电流自右向左通过A灯,故D错误;
故选:A
【分析】电路中有线圈,当通过线圈的电流发生变化时,会产生感应电动势去阻碍线圈中电流变化.但阻碍不等于阻止,就使其慢慢的变化.
13.【答案】C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】由于采用双线并绕的方法,当电流通过时,两股导线中的电流方向是相反的,不管电流怎样变化,任何时刻两股导线中的电流总是等大反向的,所产生的磁通量也是等大反向的,故总磁通量等于零,在该线圈中不会产生电磁感应现象,因此消除了自感,选项A、B错误,只有C正确.
故选C
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
14.【答案】A
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】当软铁棒插入螺线管中时,穿过螺线管的磁通量增加,故产生反向的自感电动势,使总电流减小,灯泡变暗,每匝线圈间同向电流吸引力减小,螺线管变长.
故选A
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
15.【答案】B
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】当S1、S2闭合稳定时,线圈中的电流由a→b,电压表V右端为“+”极,左端为“-”极,指针正向偏转,先断开S1或先拆去电流表A或先拆去电阻R的瞬间,线圈中产生的自感电动势相当于瞬间电源,其a端相当于电源的负极,b端相当于电源的正极,此时电压表V上加了一个反向电压,使指针反偏,若反偏电压过大,会烧坏电压表V,故应先断开S2.
故选B
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
16.【答案】D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】电流表指针的偏转方向与电流的流向有关.根据题意,电流自右向左时,指针向右偏.那么,电流自左向右时,指针应向左偏.当开关S断开瞬间,G1中电流立即消失,而L由于自感作用,电流不能立即消失,电流沿L、G2、G1的方向在由它们组成的闭合回路中继续维持一个短暂时间,即G2中的电流按原方向自右向左逐渐减为零,而G1中的电流和原方向相反,变为自左向右,和G2中的电流同时减为零;也就是G1指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而G2指针缓慢地回到零点。
故选D
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。
17.【答案】C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】闭合S时,由于L的自感作用,A灯逐渐变亮,B灯立即变亮,稳定时两灯一样亮,故A、B错;
断开S时,由于L的自感作用,A、B两灯都不会立即熄灭,通过A灯的电流方向不变,但通过B灯的电流反向,故C对;
又通过A灯的电流不会比原来的大,故A灯不会闪亮一下再熄灭,故D错.
故选C
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
18.【答案】B
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】S闭合瞬间,或稳定后向左移动滑动变阻器触头时,电流增大,线圈产生自感电动势方向与电流方向相反,使B板带正电,A、D项错误;
S断开的瞬间,电流减小,线圈产生自感电动势的方向与电流方向相同,使A板带正电,B项正确;
S闭合,电路稳定时,线圈两端没有电势差,电容器两板不带电,C错误;
故选B
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。
19.【答案】C
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】闭合开关S,电路稳定小灯泡正常发光时,如果电感线圈L的电阻比小灯泡A的电阻大,则电感线圈L中的电流IL比小灯泡A中的电流IA小,当开关S断开时,则由于自感现象,电感线圈L和小灯泡A构成回路使电感线圈L和小灯泡A中的电流从IL开始减小,因此不可能看到小灯泡闪亮的现象,C正确.
故选C
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
20.【答案】A
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】S接通的瞬间,L所在支路中电流从无到有发生变化,因此,L中产生的自感电动势阻碍电流增加.由于有铁芯,自感系数较大,对电流的阻碍作用也就很强,所以S接通的瞬间L中的电流非常小,即干路中的电流几乎全部流过LA,所以LA、LB会同时亮.又由于L中电流逐渐稳定,感应电动势逐渐消失,LA逐渐变暗,线圈的电阻可忽略,对LA起到“短路”作用,因此LA最后熄灭.这个过程电路的总电阻比刚接通时小,由恒定电流知识可知,LB会比以前更亮.稳定后S断开瞬间,由于线圈有电流通过,L与LA组成回路,LA要闪亮一下再熄灭,LB立即熄灭.
故选A
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
21.【答案】B
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】闭合开关S后,调整R,使两个灯泡L1、L2发光的亮度一样,电流为I,说明RL=R.若t′时刻再闭合S,流过电感线圈L和灯泡L1的电流迅速增大,使电感线圈L产生自感电动势,阻碍了流过L1的电流i1增大,直至达到电流为I,故A错误,B正确;
而对于t′时刻再闭合S,流过灯泡L2的电流i2立即达到电流I,故C、D错误.
故选B
【分析】电磁感应中的图像问题是常考题,要引起重视。
22.【答案】B
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】闭合开关S后,灯泡D直接发光,电感L的电流逐渐增大,电路中的总电流也将逐渐增大,电源内电压增大,则路端电压UAB逐渐减小;断开开关S后,灯泡D中原来的电流突然消失,电感L中的电流通过灯泡形成的闭合回路逐渐减小,所以灯泡D中电流将反向,并逐渐减小为零,即UAB反向逐渐减小为零,所以B选项符合题意。
故选B
【分析】电磁感应中的图像问题是常考题,要引起重视。
23.【答案】A
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】当开关S接通时,LA和LB同时亮,但由于自感现象的存在,流过线圈的电流由零变大时,线圈上产生自感电动势阻碍电流的增大,使通过线圈的电流从零开始慢慢增加,所以开始时电流几乎全部从LA通过,而该电流又将同时分路通过LB和R,所以LA先达最亮,经过一段时间电路稳定后,LA和LB达到一样亮;当开关S断开时,电源电流立即为零,因此LB立即熄灭,而对LA,由于通过线圈的电流突然减小,线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小,使线圈L和LA组成的闭合电路中有感应电流,所以LA后灭.
故选A
【分析】本题考查线圈在电路中对电路的影响,线圈在电路中总是阻碍回路中电流的变化。电感总是阻碍电流的变化,线圈中的电流减小时,产生自感电流的方向更原电流的方向相同,阻碍减小,当与灯泡构成电路回路时,灯泡亮度逐渐变暗,若流过灯的电流比原来的大,则会变得更亮,然后逐渐变暗。
24.【答案】(1)2
(2)灯泡闪亮一下后逐渐变暗,最后熄灭;15V
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】①由图象可知S闭合稳定时IL=1.5 A.
此时小灯泡电流 .
②S断开后,L、R、A组成临时回路,电流由1.5 A逐渐减小,所以灯会闪亮一下再熄灭,自感电动势E=IL(R+RL+R灯)=15 V.
【分析】电路稳定后线圈相当于电阻,利用闭合电路欧姆定律可计算线圈直流电阻。
25.【答案】由 ,得自感系数
当 时自感电动势
【知识点】自感与互感
【解析】 【分析】本题考查自感电动势计算公式 的应用。
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